Los científicos de TU Darmstadt exploraron a nivel atómico cómo los cambios en el contenido de hierro influyen en la microestructura de los imanes permanentes basados en samario-cobalto. Sus resultados se publicaron en "Nature Communications". A largo plazo, podrían contribuir al desarrollo deimanes permanentes con rendimiento magnético mejorado. Estos imanes se pueden encontrar en tubos de microondas, giroscopios y controles de satélite, por ejemplo.
Aunque los imanes de cobalto de samario imanes Sm2Co17, un tipo de imanes permanentes de tierras raras, se desarrollaron a principios de la década de 1960, el mecanismo de fijación de la pared del dominio subyacente sigue siendo desconocido. Los científicos de TU Darmstadt demostraron que el contenido de hierro controla la formación de un diamanteestructura celular con forma que domina la densidad y la fuerza de los sitios de fijación de la pared del dominio y, por lo tanto, la coercitividad, en otras palabras, la resistencia que el imán pone contra la desmagnetización. Mediante el uso de un microscopio electrónico de transmisión con corrección de aberración barrido de resolución atómica en combinaciónCon simulaciones micromagnéticas, los autores pudieron revelar por primera vez la estructura atómica de las fases individuales presentes y establecer una correlación directa con las propiedades magnéticas macroscópicas. Con un mayor desarrollo, este conocimiento se puede aplicar para producir imanes permanentes de samario cobalto con rendimiento magnético mejorado.
Los imanes permanentes controlados por clavijas que operan a temperaturas elevadas por encima de los 100 ° Celsius aumentan el rendimiento del dispositivo de aplicaciones industriales basadas en imanes. Estos incluyen tubos de microondas, giroscopios y acelerómetros, ruedas de reacción y momento para controlar y estabilizar satélites, cojinetes magnéticos, sensores y actuadores.. Sm2 Co, Fe, Cu, Zr 17 es un importante sistema de materiales de uso industrial, ya que tiene una temperatura de Curie alta y una anisotropía magnetocristalina alta. A diferencia de los imanes permanentes basados en Nd-Fe-B controlados por nucleación, el Sm2Co17-tipo mantiene sus excelentes propiedades magnéticas a temperaturas elevadas.
Para obtener rendimientos magnéticos tan altos, es necesario obtener un control preciso de los parámetros de síntesis durante el proceso de fabricación de un imán y comprender a fondo la estructura a escala atómica y el comportamiento de las fases involucradas.
Una magnetización de saturación más alta obtenida por un mayor contenido de hierro es esencial para producir productos de energía más grandes en estos imanes permanentes controlados por fijación de tipo Sm2Co17 de tierras raras. Los científicos de TU Darmstadt desarrollaron modelos de imanes con un mayor contenido de hierro basados en una nanoestructura única yuna modificación química que agrega hierro, cobre y circonio. El Dr. Leopoldo Molina-Luna, quien fue el autor correspondiente de la publicación, presentó los resultados en la "Conferencia de la Naturaleza sobre Microscopía Electrónica para Materiales - Los Próximos Diez Años" celebrada en la Universidad de Zhejiangen Hangzhou, China del 24 de mayo al 27 de mayo. Esta conferencia reunió a los principales expertos en el campo de la microscopía electrónica para la ciencia de los materiales.
Investigación de seguimiento para impulsar el rendimiento magnético
Las investigaciones adicionales planificadas en la TU Darmstadt sobre este sistema de material incluyen estudios dependientes de la temperatura utilizando un soporte TEM in situ basado en chip de sistemas microelectromecánicos MEMS DENSsolutions recientemente adquirido.técnicas de simulación que los científicos de TU Darmstadt prevén para investigar más a fondo los mecanismos que conducen a mejores rendimientos magnéticos en sistemas de imanes permanentes basados en samario-cobalto y sistemas de imanes permanentes relacionados. Esto representaría un gran avance en el campo.Las mediciones de dicroísmo quiral EMCD están planificadas para una determinación cuantitativa de la estructura magnética local en colaboración con colegas del Centro Nacional de Microscopía Electrónica de Beijing.
Los resultados publicados en Comunicaciones de la naturaleza se obtuvieron en el marco del grupo de investigación de LOEWE RESPONSE Imanes permanentes eficientes en el uso de recursos mediante el uso optimizado de tierras raras coordinado por el Prof. Dr. Oliver Gutfleisch. El grupo de investigación incluye los Departamentos de Materiales y Ciencias de la Tierra, Químicae Ingeniería Mecánica y tiene como objetivo optimizar el uso de imanes permanentes de tierras raras.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Technische Universität Darmstadt . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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